Устройство для вычислений стационарных участков динамических разверток модулей коэффициентов фурье

(51) 5 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ В НмГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ СТАЦИОНАРНЫХ УЧАСТКОВ ДИНАМИЧЕСКИХ РАЗВЕРТОК МОДУЛЕЙ КОЭФФИЦИЕНТОВ ФУРЬЕ(57) Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для спектрального анализа сигналов в скользящем режиме наблюдения, УстройИзобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для спектрального анализа сигналов в скользящем режиме наблюдения,На фиг. 1 представлена схема устройства для вычисления стационарных участков динамических разверток модулей коэффициентов Фурье; на фиг. 2 - схема блока стационарности; на фиг, 3 - график работы блока стационарности при анализе цифровых последовательностей.Устройство содержит блоки 11-1 м стационарности, аналогичные друг другу по техническому исполнению, и коммутатор 2, На информационные входы 31-Зм+1 устройства подаются числа Ар+1(а), либо параллельно в виде Ар+1(1), ,.Ар+1(М), либо последовательно в виде Ар+1(а) через коммутатор 3, где а = 1, М, Ар+1(а) - модули комплексных коэффициентов Фурье, вычисство содержит блоки стационарности и коммутатор. Каждый блок стационарности содержит схемы сравнения, регистры, арифметико-логический узел, коммутатор, элемент ИЛИ, счетчик накопления результата и узел задания начальных условий, На входы устройства подаются числа Ар+1(а), либо параллельно в виде Ар+1(1) Ар+1(М), либо последовательно в виде Ар+1 (а) через коммутатор, где а = 1, М, Ар+1 (а) - модули комплексных коэффициентов Фурье, На выходы устройства передаются данные в виде Ар+1 (а) и их признаки РК 1(а),=1,3, которые характеризуют амплитудно-временную стационарность последовательностей чисел Ар+1 (а) по разверткам коэффициентов соответственно номерам р обрабатываемых выборок. 3 ил. ляемые в виде Ар+1(а) = 508 (й р+1(а) +2.1 р+1(а где Яр+1(а) и )р+1(а) - действительная и мнимая составляющие комплексных д коэффициентов Фурье для текущей выбор- О ки с номером (р+1).На выходы 41 - 4 м и 51 - 5 м устройства передаются данные в виде Ар+1(а) и их признаки РК(а), 1,= 1,3, которые характеризуют О амплитудно-временную стационарность по Я следовательностей чисел Ар+1(а) по развер Я ткем ковффициентов соответственно )нв номерам р обрабатываемых выборок.Блок стационарности содержит схемы б - 11 сравнения, регистры 12 и 13, арифметико-логический узел 14, коммутатор 15, элемент ИЛИ 16, счетчик 17 накопления результата и узел 18 задания начальных услоУстройство также содержит управй вход 19.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы в узел 18 заносятся параметры оценки стационарности бь Яь К, (., где = 1,3, величины 11 определяют три базовых значения ширины зоны стационарности по уровню, значения К иопределяют три уровня величин Ар+1(в), в которых действуют соответствующие значения бь Выбор 1 происходит на основе вычисления отношений1, если Ар+1(в) К;Г= т 2, если Ар+1(в) (.;1 з, если Ар+1(в)Е.Значения 1 ь Яь К, при использовании устройства в разных системах могут иметь произвольные комбинации и отношения соответственно решаемым прикладным задачам. В реальном устройстве для объекта величины К = 1024,= 8192, т.е. данные делятся на три зоны; 0 - 1024, 1024 - 8192, 8192 и выше, в которых устанавливаются значения б в соответствии с требованием учета пропорциональности разброса Ар+1(в) в зависимости от уровней.На фиг. 3 б изображена трубка оценки стационарностипо уровню в виде 2 Г,Значения Я определяют параметры стационарности последовательностей по длительности (фиг, Зв - е).Величина Ар+1(в) поступает на первый информационный вход схемы сравнения б, Из регистра 12 считывается значение Ар(в) и подается на второй информационный вход схемы 6 сравнения, В результате сравнения Ар+1(в) и Ар(в) на трех входах схемы 6 сравнения формируются признаки в зависимости от определенных состояний,Значение Ар+1(в) подается в регистр 12 и записывается для работы на следующем шаге по номеру р.Число Ар+1(п 1) с входа устройства поступает на вход узла 14, а на другой его вход при считывании из регистра 12 подается величина Ар(в). В арифметико-логическом узле 14 вычисляется значениеу = вод Ар+1(в) - Ар(в)которое либо добавляется к числу О, либо вычитается из числа О, т.е У = О+у, если Ар+1(вАр(в) О - у, если Ар+1(в)Ар(в) де О - накапливаемое приращение, причем начальное значение О равно нулю. Признаки для знака алгебраического сложения в узле 14 подаются с выходов схемы б сравнения на управляющие входы узла 14.Величина У записывается в регистр 13 по модулю, т.е, без знака и принимает зна 10 15 20 25 30 35 40 50 55 чение нового числа О, При этом если есть признак на входе обнуления регистра 13, то происходит сброс данного в регистре 13, т.е, он обнуляется.Значение Ар+1(в) поступает на вход схемы сравнения 8 и сравнивается в ней с числами К и ( В результате коммутатором 15 выбирается одно значение 1, которое подается на вход схемы 7 сравнения в виде Г. В схеме сравнения 7 на основе сравнения О и Г по величине вырабатывается признак Е на одном из двух выходов, Если ЕО, т.е, когда текущее значение приращения О не вышло за пределы признака стационарности Г по уровню, то сигнал с выхода схемы 7 сравнения поступает через элемент ИЛИ 16 в счетчик 17 накопления результата для запоминания временного участка. Содержимое счетчика 17 увеличивается на единицу, Это же происходит при наличии признака Ар+1(в) .= Ар(гп) на выходе схемы сравнения б,Состояние счетчика 17 подается на входы схем сравнения 9 - 11, на вторые входы которых поступают величины Я соответственно, Для примера на фиг. Зв-е показана работа схем сравнения 9 - 11 при различных значениях Яь Так как Я3 признак вырабатывается на каждую третью последовательную единицу состояния счетчика 17, при Я 5 - на каждую пятую,Соответственно наличию признака РЯ(в), 1 =1,3, внешний процессор принимает или не принимает значение Ар+1(в), В целом внешний процессор имеет возможность получить информацию о номере в, так как по наличию признаков РЯ(в) автоматически устанавливается номер в блока стационарности, величине Ар 1(в) и состоянию стационарности по амплитудно-временным критериям,Если ЕО, т,е. приращение О вышло за пределы стационарности Г по уровню, сигнал с выхода схемы 7 сравнения обнуляет величину О в регистре 13 и сбрасывает в нулевое состояние счетчик 17. На фиг. Зб эти моменты показаны жирными линиями - выходы за пределы зоны стационарности, После обнуления О его счет производится заново.Формула изобретеЙия Устройство для вычисления стационарных участков динамических разверток модулей коэффициентов . Фурье, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что оно содержит блоки стэционарности с первого по У-й (М - число коэффициентов Фурье) и коммутатор, причем вход каждого блока стационарности соединен с соответствующими информационным входом устройства и выходом коммутатора,6 1695322 4 р+Ю Ю+Г информационный вход которого соединен с (У+1)-м информационным входом устройства, а управляющий вход - с управляющим входом устройства, первые и вторые выходы блоков стационарности являются выхо дами устройства, при этом каждый блок стационарности содержит три схемы сравнения, группу схем сравнения, два регистра, арифметико-логический узел, элемент ИЛИ, коммутатор, счетчик накопления ре зультатэ и узел задания начальных условий, при этом вход блока стационарности соединен с его первым выходом, с первыми входами первой и второй схем сравнения и входом первого регистра, выход которого 15 . соединен с вторь 1 м входом первой схемы сравнения, первый, второй и третий выходы которой соединены соответственно с первым входом первого элемента ИЛИ, с первым и вторым управляющими входами 20 арифметико-логическото узла, первый, второй и третий информационные входы которого соединены соответственно с выходом первого регистра, первым входом первой схемы сравнения и выходом второго регистра, вход которого соединен с выходом арифметико-логического узла, входы третьей схемы сравнения подключены к выходам второго регистра и коммутатора, информационные входы которого подключены к выходам первой группы узла задания начальных условий, выходы второй группы которого подключены к второму и третьему входам второй схемы сравнения, выходы которой соединены с управляющими входами коммутатора, первый и второй выходы третьей схемы сравнения подключены соответственно к второму входу элемента ИЛИ и входам обнуления второго регистра и счетчика накопления результата. информационный вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а выход - к первым входам схем сравнения группы, вторые входы которой подключены к соответствующим вь 1 ходам третьей группы узла задания начальных условий, выходы схем сравнения группы являются вторым выходом блока стационэрности,1695322 бл)р(л,( е орректор О.Кравцо Редакт чоли К Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4ВН Составитель В,БерезкТехред М.Моргентал Тираж ПодписноеИ Государственного комитета по изобретениям и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5